Устройство допускового контроля и защиты многоканального источника электропитания Советский патент 1987 года по МПК H02H7/00 

Изобретение относится к контрольн измерительной технике и может быть использовано в системах электропитания электрических и радиоэлектронных устройств.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей за счет контроля в двух полях допусков.

На фиг, 1 приведена блок-схема устройства; на фиг. 2 - временная диаграмма работы устройства.

Устройство содержит блок 1 нормализации, основной мультиплексор 2, первый 3 и второй 4 пороговые элементы, дополнительньш мультиплексор 5, первый элемент ИЛИ 6, первый D- триггер 7, второй элемент ИЛИ 8,узел 9 начальной установки, второй 10 и третий 11 D-триггеры, задающий генератор 12, блок 13 задержки, RS-три гер 14, счетчик 15, инвертор 16, чет вертьй 17 и пятый 18 D-триггеры, дешифратор 19, генератор 20 инфранизко частоты, блок 21 индикации, В тригге 22, конденсатор 23, диод 24, резисто 25, элемент И 26, клеммы 27 для подключения к объекту контроля, источни 28 опорных напряжений, причем клеммы 27 для подключения к объекту контроля соединены с соответствующими входами блока 1 нормализации, выходы которого соединены с соответствующими информационными входами основного мультиплексора 2, первый и второй входы управления которого соединены соответственно с первым и вторым выходами счетчика 15 и D-входами четвертого 17 и пятого 18 D-триггеров, а выход - с первым входом первого порогового элемента 3 и вторым входом второго порогового элемента 4, выход первого порогового элемента 3 соединен с первым входом первого элемента ИЛИ 6 и С-входом первого 1 -триг гера 7, R-вход которого соединен с выходом второго элемента ИЛИ 8, первый вход которого соединен с выходом второго порогового элемента 4 и вторым входом первого элемента ИЛИ 6, а второй - с выходом узла 9 начальной установки, S-входами первого 7, второго 10 и третьего 11 D-триггеров R-входами четвертого 17 и пятого 18 D-триггеров и S-входом RS-трнггера 14, R-вход которого соединен с вы- ходом третьего D-триггера 11, D-вход

которого соединен с выходом первого элемента ИЛИ 6 и D-входом второго D-триггера 10, С-рход которого соеди- нен с входами блока 13 задержки и инвертора 16 и выходом задающего генератора 12, выход инвертора 16 соединен с С-входом счетчика, V-вход которого соединен с первым входом RSтриггера 14, второй выход которого соединен с входом генератора 20 инфранизкой частоты, выход которого со- 1единенс- С-входом дешифратора 19, первый, второй,..., п-й выходы которого соединены с соответствующими входами блока 21 индикации п+1-й вход которого соединен с выходом Первого D-триггера 7, первый и второй информационные входы дешифратора 19

соединены с выходами соответственно четвертого 17 и пятого 18 D-триггеров, С-входы которых соединены с входом дополнительного мультиплексора 5, и выходом второго D-триггера 10,

первый и второй выходы дополнительного мультиплексора 5 соединены соответственно с вторым входом первого порогового элемента 3 и первым входом второго порогового элемента 4,

С-вход третьего D-триггера 11 соединен с выходом блока 13 задержки, информационные входы дополнительного мультиплексора 5 соединены с выходами источника 28 напряжений, а R-входы втоорго 10 и третьего 11 D-триггеров, S-входы четвертого 17 и пятого 18 D-триггеров и R-вход счетчика соединены с общей шиной.S- вход триггера 22 и первый вывод конденсатора 23 соединены с общей шиной, С-вход триггера соединен с входом блока 13 задержки и первым входом элемента И 26, второй вход которого соединен с инверсным выходом триггера 22, неинвертирующий выход которого - с первым выводом резистора 25 и анодом диода 24, катод которого соединен с вторыми выводами конденсатора 23 и резистора 25 и R-BXOДОМ триггера, выход элемента И 26

соединен с выходом блока 13 задержки. Устройство работает следующим об«- разом.

Задающий генератор 12 через инвертор 16 синхронизирует работу счетчика 15, который управляет основным мультиплексором 2. На информационные входы основного мультиплексора 2 подаются нормированные выходные напря

жения от блока 1 нормализации. С выхода основного мультиплексора 2 сигнал подается на прямой вход первого порогового элемента 3 и инверс- ный вход второго порогового элемента 4 , На инверсный вход первого порогового элемента 3 и прямой вход второго порогового элемента 4 подаются опорные напряжения U,m, Uэm с дополнительного мультиплексора 5. Таким образом происходит контроль напряжения, которое находится в пределах ,- и , В каждый период колебаний задающего генератора 12 происходит контроль одного из выходных напряжений. Синхронизация второго 10 и третьего 11 D-триггеров сдвинута во времени на половину периода по отношению к синхронизации счетчи- ка 15, а следовательно, основного мультиплексора 2.

В нормальном режиме работы, когда каждое контролируемое напряжение U удовлетворяет соотношению Ujp iU,- и , на выходах первого 3 и второго 4 пороговых элементов присутствует сигнал лог. 1, который через первый элемент ИЛИ 6 подается на D- входы второго 10 и третьего 11 D- триггеров. Второй D-триггер 10 синхронизируется задающим генератором 12, причем синхронизация триггера 10 сдвинута на половину периода по отношению к синхронизации работы счет- чика 15, а следовательно, и основного мультиплексора 2, таким образом опрос состояния второго D-триггера

10происходит через время 1/2 Т, где

Т - период колебаний задающего генера тора 12.

Синхронизация третьего D-триггера

11происходит с задержкой, .осуществляемой блоком 13 задержки. Б нормальном режиме работы на выходе второго D-триггера 10 сигнал лог. О на выходе третьего D-триггера 11 сигнал

лог. О, на выходе RS-триггера 14 сигнал лог. 1, что обеспечивает дальнейшую работу устройства (CMV. фиг.2а). Во время нормальной работы источника электропитания на блоке 21 индикации индицируется цифра О, что сигнализирует о нормальной работе источника.

Если любое из контролируемых напряжений не удовлетворяет соотноше- нию и. , , на выходе первого порогового элемента 3 (при понижении напряжения) или второго порогового элемента 4 (при повышении напряжения) формируется сигнал лог . О, который через первый элемент ИЛИ 6 поступает на D-входы второго 10 и третьего 11 D-триггеров. Синхронизация второго D-триггера 10 во времени происходит раньше, на его инверсном выходе формируется сигнал лог. I, который поступает на первый управляющий вход дополнительного мультиплексора 5, при этом на опорные входы первого 3 и второго 4 пороговых эле- ментов поступают напряжения и и для проверки коммутируемого на- пряжения на соответствие условию

,:

Одновременно сигнал поступает на С-входы четвертого 17 и пятого 18 D-триггеров, на D-входах которых присутствует двоичньй код с выхода счет- чика 15, который однозначно определя- . ет номер неисправного канала. Код с выходов четвертого 17 и пятого 18 D-триггеров подается на депмфратор 19, с выхода которого сигнал пода-; ется на блок 21 индикации, на котором высвечивается номер неисправного канала. При понижении напряжения сигнал с выхода первого порогового элемента 3 опрашивает первьш D-триггер 7, на его выходе формируется сигнал лог. 1, который зажигает свето- диод последнего сегмента блока 21.индикации, что позволяет судить о роде неисправности.

После переключения дополнительного мультиплексора 5 происходит проверка контролируемого напряжения и,- на соответствие условию Ki УА Через время задержки происходит опрос третьего D-триггера 11, на D-вход которого поступает сигнал от первого элемента ИЛИ 6. Если напряжение V удовлетворяет условию llj-n . то на выходах первого 3 и .второго 4 пороговых элементов и D-входе третьего. D-триггера 11 присутствует сигнал лог. 1, на выходе третьего D-триггера 11 сигнал лог. О. Если напряжение . не удовлетворяет ус- ЛОВИК1 ,- , , но удовлетворяет условию и 4U|. , то порядковый номер неисправного канала с указанием рода неисправности индицируется на блоке 21 Индикации (см.фиг.26)

Если напряжение U,ряет условию .U

не удовлетвона вькоде

первого элемента ИЛИ 6, D-входах второго 10 и третьего 11 D-триггеров будет сигнал лог. О, с инверсного выхода третьего D-триггера 11 сигна- Л поступает на R-вход RS-триггера 14. На прямом выходе RS-триггера 14 формируется сигнал лог. О, что останавливает работу счетчика 15. На инверсном выходе RS-триггера 14 формируется сигнал лог. 1, который используется для включения генера- тора 20 инфрачастоты, который формирует колебания сверхнизкой частоты поступающие на С-вход дешифратора 19, таким образом индикатор последовательно включается и выключается, что указывает на то, что проверяемое напряжение U

Кт

не удовлетворяет как условию ц , , так и условию UL и... i и -. (см.фиг.2в)

. Т 1

Блок 13 задержки работает следующим образом: тактовая частота от задающего генератора 12 поступает на С-вход D-триггера 22, к R-входу и выходу которого подключена интегрирующая цепь: конденсатор 23, диод 24, резистор 25. На инверсном выходе триггера 22 формируется напряжение прямоугольной формы с длительностью паузы, равной Т, и с частотой, равной половине частоты задающего генератора 12. Это напряжение поступает на один вход элемента ИЛИ 26, на другой вход которого поступает тактовая частота задающего генератора. Таким образом, на выходе элемента 26 ИЛИ формируется напряжение с частотой, равной частоте .задающего генератора 12, фронт которого отстает от положительного фронт задающего генератора на время Т .

Формула изобретения

1. Устройство-допускового контрол и защиты многоканального источника электропитания, содержащее клеммы для подключения к объекту контроля, блок нормализации, первьй и второй пороговые элементы, первый элемент ИЛИ, последовательно соединенные дешифратор и блок индикации, клеммы для подключения к объекту контроля соединены с соответствующими входами блока нормализации, о т л ip ч а ю- щ.-е .е с я тем, что, с целью расшире

5

0

5

ния-функциональных возможностей, в него введены основной и дополнительный мультиплексоры, пять D-триггеров, второй элемент ИЛИ, блок начальной установки, задакядий генератор, блок задержки, RS тpиггep, источник эталонных напряжений, счетчик, инвертор и генератор инфранизкой частоты, причем выходы блока нормализации соединены с соответствующими информационными входами основного мультиплексора, первый и второй входы управления которого соединены соответственно с первым и вторым выходами счетчика и О-входами четвертого и пятого D-триггеровJ а выход - с первым входом первого порогового элемента и вторым входом ;второго порогового элемента,выход первого порогового элемента соединен с первым входом первого элемента ИЛИ и С-входом первого D-триггера, R-вход которого соединен с выходом второго элемента ИЛИ,первый вход которого соединен с выходом второго порогового элемента и вторым входом первого элемента ИЛИ, а второй - с выходом блока начальной установки, В-входами первого, второго и третьего D-триггеров, R-входами четвертого и пятого D-триггеров и S-входом RS-триггера, R-вход которого соединен с инвертирующим Выходом третьего D-триггера, D-вход которого соединен с выходом первого элемента

5 ИЛИ и D-входом второго D-триггера,

С-вход которого соединен с входом блока задержки и инвертора и выходом задающего генератора, вькод инвертора соединен с С-входом счетчика, вход которого соединен с первым входом RS-триггёра, второй выход которого соединен с входом генератора инфранизкой частоты, выход которого соединен -С входом синхронизации дешифратора, выходы которого соединены с соответствующими первыми входами блока индикации, второй вход которого соединен с выходом первого D-триг- гера, первьй и второй информационные входы дешифратора соединены с выходами соответственно четвертого и пя - того D-триггеров, С-входы которых соединены с управляющим входом дополнительного мультиплексора и инвертирующим выходом второго D-триггера, первьй и второй выходы дополнительного мультиплексора соединены соответственно с вторым входом

0

0

5

0

5

первого порогового элемента и первым входом второго порогового элемента, С-вход третьего D-триггера соединен с выходом блока задержки, информационные входы дополнительного мультиплексора соединены с выходами источника эталонных напряжений, а R- входы второго и третьего D-триггеров S-входы четвертого и пятого D-триггеров и R-вход счетчика соединены с общей шиной.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что блок задерж- 15

Редактор А. Долинич

Фиг. 2

Составитель А. Пржебёльсткий

Техред И.Попович Корректор А. Зимокосов

Заказ 3402/51Тираж 617

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

ки содержит триггер, диод, конденсатор, резистор и элемент И, причем S-вход триггера и первый вывод конденсатора соединены с общей шиной, С-вход триггера соединен с входом блока и первым входом элемента И,второй вход которого соединен с инвертирующим выходом триггера, неинвертирующий выход которого соединен с первым выводом резистора и катодом диода, анод которого соединен со вторыми выводами конденсатора и резистора и R-входой триггера, выход элемента И соединен с выходом блока.

Подписное

Устройство допускового контроля и защиты многоканального источника электропитания содержит блок (Б) 1 .нормализации, мультипликаторы 2,5, пороговые элементы 3,4, элементы ИЛИ 6,8, D-триггеры 7,10,11,17,18,22, узел 9 начальной установки, задакяций генератор 12, Б 13 задержки, RS-триг- гер 14, счетчик 15, инвертор 16., .де- :шифратор 19, генератор 20 инфракрасной частоты, Б 21 индикации, конденсатор 23, диод 24, резистор 25, элемент И 26, источник 28 опорных напряжений. Изобретение расширяет функциональные возможности устройства за счет контроля в двух полях допусков. 1 з.п. ф-лы, 1 ил. а S (Л со P N9 ts9 СЛ фие.Г